Nanomateriały ziem rzadkich Elementy ziem rzadkich mają unikalną strukturę elektroniczną pod warstwą 4F, duży atomowy moment magnetyczny, silne sprzężenie orbity spinowej i inne właściwości, powodujące bardzo bogate właściwości optyczne, elektryczne, magnetyczne i inne. Są niezbędnymi materiałami strategicznymi dla krajów na całym świecie, aby przekształcić tradycyjne branże i rozwijać zaawansowane technologie i są znane jako „skarbnik nowych materiałów”.
Oprócz jego zastosowań w tradycyjnych dziedzinach, takich jak maszyny metalurgiczne, petrochemikalia, ceramika szklana i lekkie tkaniny,Rzekskie ziemisą również kluczowymi materiałami pomocniczymi w pojawiających się dziedzinach, takich jak czysta energia, duże pojazdy, nowe pojazdy energetyczne, oświetlenie półprzewodnikowe i nowe wyświetlacze, ściśle związane z życiem ludzkim.
Po dziesięcioleciach rozwoju skupienie badań związanych z ziemią rzadką odpowiednio przesunęło się z wytopu i oddzielenia pojedynczych ziem rzadkich o dużej czystości na zaawansowane technologicznie zastosowania ziem rzadkich w magnetyzmie, optyce, energii elektrycznej, magazynowania energii, katalizy, biomedycyny i innych pól. Z jednej strony w układzie materiałowym istnieje większy trend w kierunku materiałów kompozytowych Ziemi Ziemi; Z drugiej strony bardziej koncentruje się na niskich wymiarowych funkcjonalnych materiałach kryształowych pod względem morfologii. Zwłaszcza wraz z rozwojem współczesnej nanonauki, łączenie efektów niewielkich rozmiarów, efektów kwantowych, efektów powierzchniowych i działań interfejsu nanomateriałów z unikalnymi charakterystykami struktury warstwy elektronicznej elementów ziem rzadkich, nanomateriałów ziem rzadkich i nowej produkcji na wysokimadechach.
Obecnie istnieją głównie wysoce obiecujące nanomateriały ziem rzadkich, a mianowicie rzadkie materiały luminescencyjne Ziemi, materiały katalityczne ziem rzadkich, materiały magnetyczne nano ziem rzadkich,Nano cerium tlenkuMateriały ekranowe ultrafioletowe i inne materiały funkcjonalne nano.
Nr 1Materiały luminescencyjne rzadkich ziem rzadkich
01. Ekologiczne hybrydowe nanomateriały hybrydowe nanomateriałów luminescencyjnych
Materiały kompozytowe łączą różne jednostki funkcjonalne na poziomie molekularnym, aby osiągnąć funkcje uzupełniające i zoptymalizowane. Organiczny nieorganiczny materiał hybrydowy ma funkcje składników organicznych i nieorganicznych, wykazując dobrą stabilność mechaniczną, elastyczność, stabilność termiczną i doskonałą przetwarzanie.
Ziemia rzadkaKompleksy mają wiele zalet, takich jak wysoka czystość kolorów, długi okres życia wzbudzonego, wysoka wydajność kwantowa i bogate linie widma emisji. Są one szeroko stosowane w wielu dziedzinach, takich jak wyświetlacz, amplifikacja falowodu optycznego, lasery w stanie stałym, biomarker i przeciwdziałanie. Jednak niska stabilność fototermiczna i słaba przetwarzanie kompleksów ziem rzadkich poważnie utrudniają ich zastosowanie i promocję. Łączenie kompleksów ziem rzadkich z matrycami nieorganicznymi o dobrych właściwościach mechanicznych i stabilności jest skutecznym sposobem na poprawę właściwości luminescencyjnych kompleksów ziem rzadkich.
Od czasu rozwoju organicznego materiału hybrydowego nieorganicznego ziem rzadkich, ich trendy rozwojowe pokazują następujące cechy:
① Materiał hybrydowy uzyskany metodą domieszkowania chemicznego ma stabilne aktywne składniki, wysoką ilość domieszkowania i jednolity rozkład składników;
② Transformowanie z pojedynczych materiałów funkcjonalnych w materiały wielofunkcyjne, opracowując materiały wielofunkcyjne, aby ich zastosowania były bardziej rozległe;
③ Matryca jest zróżnicowana, od krzemionki po różne podłoża, takie jak dwutlenek tytanu, polimery organiczne, gliny i ciecze jonowe.
02. Biała LED Ziemia Ziemia Ziemia
W porównaniu z istniejącymi technologiami oświetleniowymi produkty oświetleniowe półprzewodników, takie jak diody emitujące światło (diody LED), mają takie zalety, jak długa żywotność, niskie zużycie energii, wysoka wydajność świetlistej, wolna od rtęci, wolna UV i stabilna działanie. Są one uważane za „źródło światła czwartego generacji” po lampach żarowych, lamp fluorescencyjnych i wysokiej wytrzymałości gazowych lampy zrzutowej (HID).
Biała dioda LED składa się z układów, substratów, fosforów i sterowników. Rządzą ziemię fluorescencyjną odgrywa kluczową rolę w wydajności białej diody LED. W ostatnich latach przeprowadzono dużą liczbę prac badawczych na białych fosforach LED i poczyniono doskonałe postępy:
① Opracowanie nowego rodzaju fosforu wzbudzonego przez niebieską diodę LED (460 m) przeprowadził badania dopingu i modyfikacji YAO2CE (YAG: CE) stosowane w niebieskich układach LED w celu poprawy wydajności światła i renderowania kolorów;
② Rozwój nowych fluorescencyjnych proszków wzbudzonych światłem ultrafioletowym (400 m) lub światłem ultrafioletowym (360 mm) systematycznie badał skład, strukturę i właściwości spektralne czerwonych i zielonych niebieskich proszków fluorescencyjnych, a także różne stosunki trzech fluorescencyjnych proszków, aby uzyskać białą diodę diodową z różnymi temperaturami kolorów;
③ Przeprowadzono dalsze prace nad podstawowymi problemami naukowymi w procesie przygotowywania proszku fluorescencyjnego, takiego jak wpływ procesu przygotowania na strumień, aby zapewnić jakość i stabilność proszku fluorescencyjnego.
Ponadto białe światło LED przyjmuje głównie mieszany proces pakowania proszku fluorescencyjnego i silikonu. Ze względu na słabą przewodność cieplną fluorescencyjnego proszku, urządzenie rozgrzeje się z powodu przedłużonego czasu pracy, co prowadzi do starzenia silikonu i skracania żywotności usługi urządzenia. Ten problem jest szczególnie poważny w białych diodach światła o dużej mocy. Zdalne opakowanie to jeden ze sposobów rozwiązania tego problemu poprzez przymocowanie fluorescencyjnego proszku do podłoża i oddzielenie go od niebieskiego źródła światła LED, zmniejszając w ten sposób wpływ ciepła wytwarzanego przez układ na luminescencyjny wydajność fluorescencyjnego proszku. Jeśli ceramika fluorescencyjna Rzorczości ma charakterystykę wysokiej przewodności cieplnej, wysokiej odporności na korozję, wysoką stabilność i doskonałą wydajność wyjściową optyczną, mogą lepiej spełniać wymagania dotyczące zastosowania białej diody LED o dużej mocy o wysokiej gęstości energii. Mikro nano proszki o wysokiej aktywności spiekania i wysokiej dyspersji stały się ważnym warunkiem przygotowania optycznej ceramiki o wysokiej przezroczystości ziemskiej ziemskiej o wysokiej wydajności wyjściowej optycznej.
03
Luminescencja konwersji w górę jest specjalnym rodzajem procesu luminescencyjnego charakteryzującego się wchłanianiem wielu fotonów o niskiej energii za pomocą materiałów luminescencyjnych i wytwarzaniem wysokoenergetycznych emisji fotonów. W porównaniu z tradycyjnymi organicznymi cząsteczkami barwnika lub kropkami kwantowymi, luminescencyjne nanomateriały w górę ziemi mają wiele zalet, takich jak duże przesunięcie przeciw Stokes, wąska pasmo emisji, dobra stabilność, niska toksyczność, deponowanie penetracji wysokiej tkanki i niskie spontaniczne interferencje fluorescencji. Mają szerokie perspektywy aplikacji w dziedzinie biomedycznej.
W ostatnich latach nanomateriały w górę nanomateriałów w górę Ziemi rzadkiej poczyniły znaczny postęp w syntezie, modyfikacji powierzchni, funkcjonalizacji powierzchni i zastosowaniach biomedycznych. Ludzie poprawiają wydajność luminescencji materiałów poprzez optymalizowanie ich składu, stanu fazowego, wielkości itp. W nanoskali oraz łączenie struktury rdzenia/powłoki w celu zmniejszenia centrum gaszenia luminescencji, w celu zwiększenia prawdopodobieństwa przejścia. Dzięki modyfikacji chemicznej ustal technologie o dobrej biokompatybilności w celu zmniejszenia toksyczności i opracowanie metod obrazowania w zakresie żywych komórek luminescencyjnych i in vivo; Opracuj wydajne i bezpieczne metody sprzężenia biologicznego oparte na potrzebach różnych zastosowań (komórki wykrywania immunologicznego, obrazowanie fluorescencji in vivo, terapia fotodynamiczna, terapia fototermiczna, leki z uwalnianiem fotograficznego itp.).
Badanie to ma ogromny potencjał zastosowania i korzyści ekonomiczne oraz ma ważne znaczenie naukowe dla rozwoju nanomedycyny, promocji zdrowia ludzkiego i postępu społecznego.
Nano nano materiały magnetyczne ziem rzadkich
Stałe materiały magnesowe Ziemi Rarety przeszły przez trzy etapy rozwoju: SMCO5, SM2CO7 i ND2FE14B. Jako szybko wygaszony proszek magnetyczny NDFEB dla związanych materiałów magnesowych stałych, wielkość ziarna waha się od 20 nm do 50 nm, co czyni go typowym nanokrystalicznym materiałem magnesu stałego Ziemskiej Ziemi.
Materiały nanomagnetyczne ziem rzadkich mają charakterystykę małych rozmiarów, struktury pojedynczej domeny i wysokiej pomocy. Zastosowanie magnetycznych materiałów rejestrujących może poprawić stosunek sygnału do szumu i jakość obrazu. Ze względu na małą i wysoką niezawodność jego zastosowanie w systemach mikro silnika jest ważnym kierunkiem rozwoju nowej generacji lotnictwa, lotnictwa i silników morskich. W przypadku pamięci magnetycznej, płynu magnetycznego, gigantycznych materiałów oporowych magneto, wydajność można znacznie poprawić, dzięki czemu urządzenia stają się wysokie i miniaturyzowane.
Nr 3Nano ziem rzadkichMateriały katalityczne
Materiały katalityczne ziem rzadkich obejmują prawie wszystkie reakcje katalityczne. Ze względu na efekty powierzchniowe, efekty objętości i efekty wielkości kwantowej nanotechnologia Ziemi Rzorczości coraz bardziej przyciąga uwagę. W wielu reakcjach chemicznych stosuje się katalizatory ziem rzadkich. Jeśli zastosowane są nanokatalizatory ziem rzadkich, aktywność katalityczna i wydajność zostaną znacznie poprawione.
Nanokatalityki Ziemi rzadkie są zwykle stosowane w katalitycznym pękaniu i oczyszczaniu wydechu samochodowego. Najczęściej stosowane materiały nanokatalityczne ziem rzadkich sąCEO2ILA2O3, które mogą być stosowane jako katalizatory i promotory, a także nosiciele katalizatorów.
Nr 4Nano cerium tlenkumateriał ekranowy ultrafioletowej
Tlenek nano cerium jest znany jako środek izolacyjny ultrafioletowy trzeciej generacji, z dobrym efektem izolacji i wysoką transmitancją. W kosmetykach nano ceria o niskiej aktywności katalitycznej musi być stosowana jako środek izolacyjny UV. Dlatego uwaga na rynku i rozpoznawanie materiałów do osłony ultrafioletowej tlenku nano ceniowego są wysokie. Ciągłe doskonalenie integracji zintegrowanego obwodu wymaga nowych materiałów do procesów produkcji układów zintegrowanych układów obwodów. Nowe materiały mają wyższe wymagania dotyczące płynów polerowania, a półprzewodnikowe płyny polerowe ziem rzadkich muszą spełniać ten wymóg, przy szybszej prędkości polerowania i mniejszej objętości polerowania. Nano Rare Earth Polishing Materibhing mają szeroki rynek.
Znaczny wzrost posiadania samochodu spowodował poważne zanieczyszczenie powietrza, a instalacja katalizatorów oczyszczania spalin samochodowych jest najskuteczniejszym sposobem kontrolowania zanieczyszczenia spalin. Nano cerium tlenki kompozytowe z cyrkonu odgrywają ważną rolę w poprawie jakości oczyszczania gazu ogona.
Nr 5 Inne nano materiały funkcjonalne
01. Materiały ceramiczne nano ziem rzadkich
Nano ceramiczny proszek może znacznie zmniejszyć temperaturę spiekania, która jest o 200 ℃ ~ 300 ℃ niższa niż w przypadku proszku nie nano ceramicznego o tej samej kompozycji. Dodanie Nano CEO2 do ceramiki może zmniejszyć temperaturę spiekania, hamować wzrost sieci i poprawić gęstość ceramiki. Dodawanie elementów ziem rzadkich, takich jakY2O3, CEO2, or LA2O3 to Zro2może zapobiec transformacji fazy w wysokiej temperaturze i kruchości ZRO2 i uzyskać zaostrzone ceramiczne materiały konstrukcyjne z transformacją fazową ZRO2.
Ceramika elektroniczna (czujniki elektroniczne, materiały PTC, materiały mikrofalowe, kondensatory, termistory itp.) Przygotowane przy użyciu ultrafine lub nanoskali CEO2, Y2O3,ND2O3, SM2O3itp. Poprawiły właściwości elektryczne, termiczne i stabilności.
Dodanie fotokatalitycznych materiałów kompozytowych aktywowanych przez ziemię do Ziemi do wzoru glazury może przygotować ceramikę przeciwbakteryjną ziemskiej.
02
Wraz z rozwojem nauki i technologii wymagania dotyczące wydajności produktów stają się coraz bardziej rygorystyczne, co wymaga ultra-cienkiej, ultra-cienkiej, ultra wysokiej gęstości i ultra-wypełniania produktów. Obecnie opracowano trzy główne kategorie nano filmów ziem rzadkich: filmy nano złożone w Ziemi, filmy nano tlenku ziem rzadkich i filmy stopu nano ziemskiego. Filmy nano ziem rzadkich odgrywają również ważną rolę w branży informacyjnej, katalizy, energii, transporcie i medycynie życiowej.
Wniosek
Chiny są głównym krajem zasobów ziem rzadkich. Opracowanie i zastosowanie nanomateriałów Ziemi Rząmi jest nowym sposobem skutecznego wykorzystania zasobów ziem rzadkich. W celu rozszerzenia zakresu zastosowania Ziemi Rzorskiej i promowania rozwoju nowych materiałów funkcjonalnych, należy ustalić nowy system teoretyczny w teorii materiałów, aby zaspokoić potrzeby badawcze w nanoskali, uczynić nanomateriałami Ziemi rzadkiej i umożliwić pojawienie się nowych właściwości i funkcji.
Czas po: 29-2023